湍流换热的场物理量协同与传热强化分析

在层流换热场物理量协同原理的基础上, 针对湍流零方程模型和k-ε 两方程模型, 建立了湍流换热的能量和动量协同方程, 揭示了湍流换热流场中热流、质量流与流体流动驱动力之间的协同关系及其所反映的强化传热机理, 将强化传热的场物理量协同原理由层流延展到湍流. 通过圆管内置旋扭式螺旋片的强化传热计算分析, 证明了湍流换热场物理量协同原理具有普遍性. 因此, 根据湍流换热流场的物理量协同关系, 可对各种不同的管内强化传热元件和表面的换热性能和流动阻力进行分析比较, 从而为提高传热单元或换热器的综合性能提供理论和设计依据.     

激波不稳定性效应的k-ε可压缩修正湍流模型

针对高速可压缩湍流流动,在已有的压力膨胀项和可压缩耗散率的可压缩性修正湍流模型基础上,引入激波不稳定效应修正,发展了一个新的可压缩性修正k-ε湍流模型.新模型采用抑制湍流动能和耗散率方程中湍流动能产生项的方法模化激波不稳定性效应,压力膨胀项和可压缩耗散率的可压缩性修正采用广泛使用的Sarkar修正模型.新模型物理意义明确,形式简单,可适用于超声速复杂湍流流动.对自由流动中超声速混合层和复杂的超声速横侧射流干扰流场的多个工况进行计算分析以及与实验结果的比较,表明本文发展的k-ε模型能抑制过大的湍流动能增长,预测结果显著优于标准k-ε模型.对超声速混合层流动,新模型准确预测到了混合层增长速率随对流马赫数增加而减小的趋势,与实验结果符合地较好.对复杂横侧射流干扰流场中的分离流动,激波不稳定性修正抑制激波区域过大的湍流动能增长,计算出较宽的激波区域,从而显著改善了对强分离流动的预测结果.流体分离越强,修正模型效果越明显,即使在强分离情况下,新模型的预测结果也与实验结果较好吻合。     

湍流的相干结构

对湍流问题的研究在经历了一个多世纪之后,进步是有目共睹的,从完全随机到多尺度再到相干结构,这一主线基本上囊括了百年来对湍流问题的研究,特别是湍流模式在解决工程实际问题中所发挥的巨大作用.但是我们也应该认识到,至今湍流问题在理论上并没有得到完全解决.结构的概念在湍流问题中的提出大大推动和加深了研究者们对湍流的认识.     

关于地表湍流热通量计算中函数φ_p(x)的一个实验研究

一、问题的提出地表湍流热通量对于物理气象和应用气象都是重要的。实际工作中一般都根据贴地气层的温度及风速梯度资料简接计算。以热量湍流系数K_T和动量湍流系数K相等为条件的“扩散法”曾被广泛应用。随着贴地层物理概念的发展和实验资料的积累,人们发现这两个湍流系     

用粘弹性流体有限元方法反演计算巷道大变形问题

王仁教授等的《用粘弹性流体有限元方法反演计算巷道大变形问题》,计算了我国某重要金属矿巷道的变形规律,此方法还适用于岩体工程大变形计算,以及反演地质构造和地幔对流计算。此外,袁龙蔚教授还就如何培养优秀流变学人材问题,撰文谈了自己的看法。     

赋Orlicz范数的Orlicz空间的凸系数

以[Ｘ,‖·‖]记Ｂａｎａｃｈ空间,Ｘ的凸系数定义为:ε0(Ｘ)=ｓｕｐ{ε∈[0,2]:δＸ(ε)=0}.此处δＸ(ε)=ｉｎｆ{1-‖(ｘ+ｙ)/2‖:‖ｘ‖≤1,‖ｙ‖≤1,‖ｘ-ｙ‖≥ε}是Ｘ关于ε的凸性模,ε∈[0,2].凸系数表征空间单位球的总体凸性程度,在逼近论、控制论等众多学科中有重要应用.如所周知,ε0(Ｘ)=0等价于空间的一致凸;ε0(Ｘ)<2等价于空间的一致非方.由于Ｌｐ,ｌｐ(ｐ>1)是一致凸空间,其凸系数自然等于零.而Ｏｒｌｉｃｚ空间则不然.Ｈｕｄｚｉｋ等人[1]、王保祥等人[2]及崔云安[3]已对赋Ｌｕｘｅｍｂｕｒｇ范数的Ｏｒｌｉｃｚ空间的凸系…     

激波不稳定性效应的k-ε可压缩修正湍流模型

针对高速可压缩湍流流动, 在已有的压力膨胀项和可压缩耗散率的可压缩性修正湍流模型基础上, 引入激波不稳定效应修正, 发展了一个新的可压缩性修正k-ε湍流模型. 新模型采用抑制湍流动能和耗散率方程中湍流动能产生项的方法模化激波不稳定性效应, 压力膨胀项和可压缩耗散率的可压缩性修正采用广泛使用的Sarkar修正模型. 新模型物理意义明确, 形式简单, 可适用于超声速复杂湍流流动. 对自由流动中超声速混合层和复杂的超声速横侧射流干扰流场的多个工况进行计算分析以及与实验结果的比较, 表明本文发展的k-ε模型能抑制过大的湍流动能增长, 预测结果显著优于标准k-ε模型. 对超声速混合层流动, 新模型准确预测到了混合层增长速率随对流马赫数增加而减小的趋势, 与实验结果符合地较好. 对复杂横侧射流干扰流场中的分离流动, 激波不稳定性修正抑制激波区域过大的湍流动能增长, 计算出较宽的激波区域, 从而显著改善了对强分离流动的预测结果. 流体分离越强, 修正模型效果越明显, 即使在强分离情况下, 新模型的预测结果也与实验结果较好吻合.     

湍流提升火焰条件矩封闭模拟

采用k-ε-g湍流模型、23步反应机理和径向平均条件矩封闭(Conditional Moment Closure)CMC技术, 模拟了氢气湍流提升火焰结构, 并探讨了火焰稳定机理. 作为针对湍流提升火焰进行耦合CMC模型的多维大涡模拟LES的第一步, 计算考虑了湍流对燃烧的作用, 数值格式采用高精度Padé格式, 推导并采用了基于特征波分析的多组分条件矩Navier-Stokes特征边界条件NSCBC, 本研究暂不考虑热释放对湍流的影响, 模拟集中于火焰提升区域. 与国际上公布的相关实验数据的比较表明, 模型精确地预测了提升高度、Favre径向平均温度和组分浓度. 研究结果表明, 径向平均CMC模型能够较好重构目前仍争议较大的提升火焰稳定机理.     

Discussion of the Management Model for EPC General Contractor

EPC总承包模式是当前国际工程承包中一种被普遍采用的承包模式,它有提高项目效益、权责分明、总价合同的特点,通常适用于以工艺工程为核心技术的工程项目.文章就EPC总承包模式管理进行了探讨.     

RS_K积分与普通RS积分的关系

A.M.Russell定义并研究了RS_K积分.本文将研究各类RS_K积分与普通RS积分的关系,指出在所有RS_K 积分存在条件下,都可把它化成RS 积分.定义设f、g 是定义在[a′,b′]上的实函数,分法Γ(x_(K+1),…,x_(n+K-1)):a′≤x_(K+1)<…0,(?)δ(ε)>0,当‖Γ‖=max (x_i-x_(i-1))<δ(ε),ζ_i∈[x_i,x_(i+K)]     

球面与孤立子方程

Sasaki证明了,一切能用AKNS 2×2散射反演法求解的1+1维孤立子方程,如sine-Gordon方程、KdV方程、mKdV方程等,都可归结为伪球曲面的Gauss方程.在微     

等离子体源离子注入离子鞘层及鞘层扩展动力学计算方法

综述了近年来国内外对等离子体源离子注入离子鞘层理论研究的进展情况. 介绍了研究离子鞘层扩展动力学所常用的几种计算方法并通过比较指出了其各自的优缺点及适用条件. 通过对一些计算结果的分析指出了在PSII实验中常见的样品表面离子注入不均匀等问题出现的原因及解决办法, 介绍了PSII方法用于柱状长管子内表面改性时的计算结果, 并力图展望今后PSII离子鞘层扩展动力学计算的发展趋势.     

工程量清单计价模式下的工程索赔管理

文章阐述了工程量清单计价模式下工程索赔的本质、处理原则、依据、程序、计算方法等问题.     

不可压湍流燃烧大涡模拟的分步投影方法

通过对Ma<<1的湍流燃烧过程物理现象的分析, 从数学和物理上讨论了低Ma数湍流燃烧的“不可压”性质, 在此基础上采用改进的不可压湍流燃烧数值模拟的分步投影方法对甲烷-空气平面射流扩散火焰进行了大涡模拟. 该方法不需对密度进行预估而是直接显式求得, 仅需对动量方程进行一次投影即可实现对N-S方程的显式求解, 计算量小, 求解效率高, 在Ma<<1的变密度有反应或无反应湍流流动的细观数值模拟中具有明显优势. 甲烷-空气的化学反应采用简化的四步反应机理模拟, 应用动态亚格子模式及动态相似模式分别模拟湍流流动的亚格子项及化学反应速率的亚格子项. 计算结果得到了射流扩散火焰中瞬态发展变化的涡运动以及涡-火焰相互作用的细节结构.     

透平叶栅中三维湍流的数值计算

先进叶轮机械中的流动过程是非常复杂的,高速大容量计算机技术的飞速进步促进了计算流体力学的发展,这将非常有利于叶轮机械流动的设计与分析,与无粘流场解法相比,N.S.方程解法提供了诸如粘性损失和传热等粘性效应的信息,但是,N.S.方程解法的计算和程序的编制比较复杂,因此要求应用有效的方法使得计算费用不至于太昂贵,目前人们正致力于使粘流的计算方法能付之于工程实际中应用,本文在应用非正交曲线坐标系表示的基本方     

空间实体单元模型计算在石拱桥承载能力检测试验中的应用

目前,国内外桥梁计算设计软件大部分采用梁单元建模.近年来,空间梁格法应用较普遍.梁单元对于大部分梁桥分析比较简单适用,但对于石拱桥分析就不那么适用了.桥梁计算分析中最关注的是结构横向刚度大小和荷载横向分布的问题,空间实体单元模型能很好地解决这类问题.以石拱桥承载能力检测试验为工程背景,介绍了空间实体单元建模在检测方案设计和静、动载试验计算中的应用,并分析对比了实体单元建模计算结果、梁单元建模计算结果以及试验实测结果.     

能否发展关于湍流动力学和颗粒材料运动学的综合理论?

自然界和工程应用中遇到的流动绝大部分是湍流问题.湍流流动中包含了不同尺度的旋涡,如何准确地定义湍流仍十分困难,湍流动力学的理论体系仍尚未完成.颗粒流是固相颗粒以气相或液相为载体的流动,缺乏普适的本构方程,处理颗粒运动时无法将微观的颗粒尺度与宏观的流场尺度分开.本文介绍了湍流和颗粒流的基本特性、研究的理论和方法,分析了湍流和颗粒流研究所面临的挑战.     

基于蒙特卡罗方法的蛋白质折叠计算

在一系列解决蛋白质折叠问题的计算方法中，蒙特卡罗方法渐渐引起了人们的兴趣。本文主要介绍新蒙特卡罗方法在采样和构型更新两个方面的改进。可以看出这些改进的方法对于寻求自由能全局最小状态进而模拟蛋白质折叠较为有效。     

测定非立方晶系晶胞参数的X射线衍射线对法

用测定多晶衍射线的两条线之间衍射角差δ_(ij)的办法计算晶胞参数有许多优点。因为相对地测定两条衍射线间的距离或角差在实验技术上比较简单和方便,对X射线仪器和测长设备的要求也比较低,且能达到更好的准确度。Popovi脚和Halliwell等提出了最简单的立方晶系线对法方程。本文导出了普遍适用于一切晶系的最复杂情况的线对法方程,提出了用这一方法测定晶胞参数的步骤,给出了电子计算机数据处理程序和测定实例。     

格子玻尔兹曼方法模拟大气边界层中的阵风结构

东亚北方冬春季常会出现寒潮冷锋天气,冷锋过后有明显的下沉气流,且伴随强阵风.观测数据分析表明,阵风结构具有相干性,是春季沙尘暴能够被输送到边界层上部,从而远距离传输的重要条件.格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM)是一种基于Boltzmann分子输运方程的数值流体计算技术,自从出现以来,由于其在微观水平描述运动的特点,一直被用来研究湍流等复杂运动,本文在格子玻尔兹曼方法中引入大涡模式,使其能够应用到大气边界层湍流场,模拟阵风的产生及发展,得到了具有波动和涡旋相结合的相干结构,从而解释了阵风相干结构起沙扬尘的机理.